Измерительный стеклянный электрод

2015-12-13

901

Обсуждений (0)

0.00 из 5.00 0 оценок

⇐ Предыдущая 12 13 14 15 16 17 18 19 2021

Стекло шарика изготовлено из ион-селективного стекла (литий – барий – силикатное стекло). Это стекло чувствительно к ионам H⁺ (концентрация H⁺ внутреннего раствора постоянна). Между внутренней и наружной поверхностью возникает мембранный потенциал, величина которого зависит от концентрации H⁺, то есть от величины pH наружного раствора. Обычно шкала потенциометра сразу откалибрована в единицах pH.

Перед измерением pH растворов с помощью стеклянных электродов прибор калибруют с помощью буферных растворов с точным значение pH.

3) Для измерения концентрации других ионов используют ион-селективные электроды, мембрана которых чувствительны только к данному виду ионов.

Рис.6.6 Ионселективный электрод

Приборы, которые используют для измерения концентраций других ионов, называют иономерами.

Метод потенциометрии используют:

а) для определения pH растворов;

б) для определения концентрации ионов;

в) для потенциометрического титрования – определения точки эквивалентности в титриметрическом анализе.

Потенциометрическое титрование.

Это титриметрический метод анализа, в котором точка эквивалентности определяется с помощью прибора по изменению величины рН в ходе титрования анализируемого раствора.

Потенциометрическое титрование осуществляют следующим образом:

Определённый объём анализируемого раствора наливают в стаканчик, опускают в раствор электроды и добавляют из бюретки титрант определёнными порциями, например по 0,2 мл. После каждого добавления и перемешивания раствора измеряют и записывают величину ЭДС или рН. Затем строят кривые потенциометрического титрования.

Рис.6.7. Определение точки эквивалентности при потенциометрическом титровании.

Достоинства и возможности потенциометрического титрования.

– Метод позволяет определять содержание сильной и слабой кислот в их смеси (два скачка титрования);

– Позволяют определять константу кислотности (Ка);

– Проводить анализ окрашенных и мутных растворов;

- автоматизировать аналитические определения.

Заключение

После ознакомления со свойствами коллоидных систем, становятся более понятными механизмы явлений, которые осуществляются в коллоидных системах живого организма.

С адсорбции начинаются любые процессы на многочисленных поверхностях раздела фаз в организме: мембранах, нервных и мышечных волокнах, стенках сосудов, кишечника и т.д.

1. Мембранное пищеварение на поверхности слизистой оболочки кишечника, в результате которого происходит гидролитическое расщепление белков, жиров и углеводов, начинается с адсорбции. Слизистая оболочка кишечника имеет многочисленные складки, ворсинки и микроворсинки, увеличивающие поверхность примерно в 500 раз. На поверхности микроворсинок адсорбируются пищеварительные ферменты и пищеварительные субстраты, только потом происходит процесс пищеварения

2. Детоксикация в организме токсичных продуктов пищеварения растительными волокнами (клетчаткой) основан на явлении адсорбции. Как известно, клетчатка (целлюлоза) не усваивается организмом человека из-за отсутствия соответствующих ферментов. Но она является незаменимым компонентом пищи, т.к. адсорбирует токсичные продукты пищеварения, продукты гниения в толстом кишечнике и выводит их из организма.

3. Адсорбция является первоначальным этапом фагоцитоза – обезвреживания бактерий путем переноса их в клетку макрофага.

4. В основе взаимодействия ферментов с субстратами в ходе биохимических реакций лежит процесс хемосорбции.

5. Иммунное взаимодействие антигенов с соответствующими антителами с образованием комплекса «АГ – АТ» также является процессом хемосорбции.

6. Действие некоторых гормонов также осуществляется через стадию адсорбции. Например, некоторые гормоны (адреналин, пептидные) не проникают в клетку, однако активируют ферменты-протеинкиназы, находящиеся внутри клетки. Молекула гормона хемосорбируется на специфическом рецепторе с наружной стороны мембраны, вызывая конформационную перестройку ферментного белка мембраны - аденилатциклазы, который из неактивной формы переходит в активную. В результате этого с внутренней стороны мембраны начинается синтез циклонуклеотида – ц-АМФ из АТФ, а образовавшийся ц-АМФ активирует протеинкиназы.

7. Некоторые белки плазмы крови, обладающие дифильной структурой, являются поверхностно-активными веществами (ПАВ) и обеспечивают постоянное поверхностное натяжение плазмы - около 46·10^-3 Дж/м². Изменение поверхностного натяжения плазмы может вызвать патологическое состояние. Например, при анафилактическом шоке поверхностное натяжение плазмы резко снижается, что приводит к нарушению процесса свертывания крови и проницаемости сосудов.

8. При адсорбции ПАВ на поверхности некоторых клеток может нарушаться и подавляться их жизнедеятельность. На этом основано использование ПАВ в качестве дезинфицирующих средств – детергентов. Наибольшее применение для обработки операционного поля и рук медперсонала находят катионные детергенты (соли четвертичных аминов) – церигель, дегмицид, хлоргексидин, роккал. Своею головкой – катионом они легко адсорбируются на отрицательно заряженной поверхности микроогранизмов и лишают их жизнедеятельности.

Обычное мыло (стеарат натрия) является анионным ПАВ. Поэтому после мытья рук мылом их следует тщательно ополоснуть водой перед обработкой катионным ПАВ во избежание нейтрализации его заряда.

Роккал

Коллоидные и микрогетерогенные системы широко представлены в живых организмах. Такой сложной системой является кровь. Её очистка от низкомолекулярных продуктов метаболизма происходит в почечных нефронах по принципу ультрафильтрации с градиентом давления около 2,5 кПа.

1. При заболеваниях почек и острых отравлениях для детоксикации организма используется аппарат «искусственная почка», работающий по принципу диализа. Кровь больного пропускают через систему мембран, изготовленных из синтетического полисульфонового волокна, а в качестве «чистого» растворителя используют изотонический раствор NaCl. Очищенная кровь поступает обратно в организм.

2. При острых отравлениях используют также перитониальный диализ. При этой процедуре в брюшную полость вводится около 2л теплого гипертонического раствора. Роль естественной полупроницаемой мембраны играет брюшина с площадью поверхности около 2м². Через 20 – 30 минут экспозиции диализный раствор вместе с перешедшими в него примесями удаляют.

4. Коагуляция лежит в основе сложного ферментативного процесса свертывания крови, благодаря которому уменьшаются кровопотери при повреждениях тканей. С другой стороны, свёртывание приводит к образованию тромбов в кровеносных сосудах. Удивительно, но природа предусмотрела одновременное присутствие в крови и антикоагулянта – гепарина.

5. Возможность коагуляции биологических коллоидных систем следует учитывать при инъекции лекарств-электролитов в кровь или мышечную ткань. Электролит следует вводить медленно, чтобы он успевал уноситься с током крови, благодаря чему не достигается пороговая концентрация и не наступает коагуляция.

6. При нарушении коллоидной защиты (белки крови) может происходить коагуляция коллоидных растворов фосфата кальция и холестерина в крови, приводящая к отложению их на внутренней поверхности кровеносных сосудов.

Ответы к тестовым заданиям

Адсорбция

1) 2 8) 2 15) 3

2) 2 9) 3 16) 3

3) 2 10) 2 17) 2

4) 2 11) 2 18) 2

5) 2 12) 1 19) 1,4

6) 3 13) 2 20) 4,5

7) 3 14) 2 21) 1

Коллоидные системы

1) 4 5)6 10) 2

2) А 1,2 6) 4 11) 1,6

Б 3,4 7) 1,4 12) 2

3) 5 8) 4 13) 4

4) 2 9) 4

Растворы коллоидных ПАВ

1) А2, Б4 4) Б 7) 3

В 5 5) 2 8) 1

2) 3 6) 4 9) 2

3) 1

Микрогетерогенные системы

1) 4 9) 3 18) 1

2) 3 10) 3 19) 2

3) 3 11) 2 20) 3

4) 4 12) 1 21) 1

5) 2 13) 1 22) 4

6) 3 14) 3 23) 3

7) 2 15) 1 24) 3

8) А 1,2,3 16) 3 25) 2

Б 4 17) 2 26) 2

Растворы высокомолекулярных соединений

1) 2 10) А 6 16) А 3

2) 3 Б 1 Б 2

3) 1 11) 3 17) 3

4) 2 12) 2 18) 6

5) 2 13) 2 19) 2

6) 2 14) 2,4 20) 3

7) 3 15) А3 21) 3

8) 1 Б 5

9) 3

Список литературы.

1. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов. Под ред. Ю. А. Ершова. – М. Высш. школа, 2005.

2. Слесарев В. И. Химия. Основы химии живого. – С. – Пб. Химиздат, 2000.

3. Зимон А. Д. Коллоидная химия. – М., «Агар», 2001.

4. Пузаков С.А., Попков В.А., Филлипов А.А. Сборник задач и упражнений по общей химии. М.; Высшая школа, 2004.

Приложение.

Основные понятия.

Табл.1.

Адсорбция

Самопроизвольный процесс накопления веществ на поверхности раздела фаз.

Сущность:

Уменьшение избыточной поверхностной энергии

за счет уменьшения поверхностного натяжения.

Причина (движущая

Физическая.

Химическая.

сила адсорбции):

Слабые

силы Вандер-Вальса.

Прочные ковалентные ионные.

Виды адсорбции по

характеру

связей

адсорбат-адсорбент:

Природа адсорбента.

Площадь поверхно- сти.

Темпера- тура

Концен- трация адсорбата.

Природа адсорбата.

Влияющие

Подвижные.

Неподвижные.

факторы:

Типы

поверхностей

Г/Т

Г/Ж

Ж/Ж

Ж/Т

раздела:

Изотермы

адсорбции

Г=f(C)

Табл.2. Адсорбция растворенных веществ на поверхности газ - жидкость.

ПИВ поверхностно- инактивные

ПНВ

поверхностно- неактивные

ПАВ поверхностно- активные

Типы растворен-

Ных

веществ:

∆

Их влияние на

раст-ля

Электролиты

К⁺An^-

Неэлектролиты

Вещества с дифильной структурой молекул.

Природа

веществ:

ПИВ

рас-ля ПНВ

ПАВ

Изотерма

Поверхностного

натяжения:

Уравнение

изотермы

Гиббса:

∆

<0, Г › 0

∆

>0 , Г ‹ 0

Его анализ:

Отрицательная адсорбция.

Положительная адсорбция.

Вид

адсорбции:

Самопроизвольно уходят в глубь жидкости.

Самопроизвольно накапливаются на поверхности из раствора.

Поведение

Веществ в

растворе:

Частокол Ленгмюра

С_ПАВ

ПАВ в жидкостях

разной полярности:

Изотерма

адсорбции ПАВ:

Табл. 3 Адсорбция газа на твёрдом адсорбенте.

неполярные	полярные
активированный уголь; сажа; тальк; полиэтилен.	силикагель; оксид алюминия; алюмосиликаты; цеолиты; целлюлоза (вата).

Адсорбенты:

Теория механизма

Мономолекулярная теория Лэнгмюра

адсорбции:

Образуется мономолекулярный слой - предельная адсорбция ( Г_∞).

Молекулы адсорбата не взаимодейст-вуют друг с другом.

На одном центре адсорбируе-тся одна молекула газа.

Адсорбция идет на активных центрах адсорбента.

Адсорбция обратимая: адсорбция десорбция.

Полож-ения

теории:

Уравнение

Ленгмюра

(описывает

участки 1,3):

Г

Г_∞

1 2 3

С

Изотерма

Ленгмюра:

Уравнение

Фрейндлиха

(описывает

участок 2)

Табл.4. Молекулярная адсорбция неэлектролитов из раствора на твёрдом адсорбенте.

Растворитель + неэлектролит

Адсорбент

Состав системы:

На данном адсорбенте молекулы неэлектролита адсорбируются тем лучше, чем хуже на нём адсорбируется растворитель (хуже смачивает его).

Правило

Ребиндера:

«Подобное взаимодействует с подобным.»

Принцип

смачивания:

Несмачивание.

П Н

Н П

Смачивание. П Н П Н

Полярности

адсорбента и

растворителя:

Н/Э

Схема адсорбции

неэлектролита:

Расчетное уравнение:

Табл.5. Избирательная ионная адсорбция.

Адсорбция одного вида ионов из раствора.

Сущность:

Правила Панета-Фаянса.

Её закономерности:

На заряженной поверхности адсорбируются ионы противоположного знака.

Адсорбируется ион, входящий в состав адсорбента, способный достраивать его кристаллическую решетку.

1 и 2 правила:

K⁺

Cl^- Cl^-

AgCl

R-H + H⁺

Табл.6. Ионообменная адсорбция.

Обмен одноименными ионами из раствора и ионами ионогенных групп на поверхности адсорбента.

Сущность:

Катиониты.

Аниониты.

Адсорбенты-

иониты:

-СОО^-Na⁺ -СОО^-Na⁺ + Н⁺Сl^- -СОО^-Na⁺

Na⁺Cl^-

-СОО^-Н⁺ -СОО^- Н⁺ -СОО^-Н⁺

Пример ионного

обмена:

Табл.7. Коллоидные системы

Коллоидные системы.

Гетерогенность.

Высокая дисперсность.

Основные

признаки:

Дисперсная фаза, размер частиц 10^-9-10^-7м.

Стабилизатор.

Коллоидный размер частиц ДФ 10^-9-10^-7м.

Плохая растворимость ДФ в среде.

Дисперсион-ная среда.

Состав:

Присутствие стабилиза-тора.

Высокое разбавление.

Условия

Диспергационные.

Конденсационные.

Образован.

Методы

получения:

Механическое дробление.

Физические.

Химические.

Замена растворителя.

Конденсация пара.

Ультразвуковой.

Фильтрация.

Диализ.

Ультрафильт-рации.

Электро-диализ.

Примеры:

Электрический.

Пептизация.

Методы очистки

Табл.8. Микрогетерогенные системы.

Микрогетерогенные и грубодисперсные системы.

Размер частиц ДФ 10^-7-10^-4м.

Термодинами-чески неустойчивы.

Рассеивают свет.

Получают диспергиро-ванием и конденсацией.

Общая

характеристика:

Порошки.

Суспензии.

Эмульсии.

Пены.

Аэрозоли.

Классифи-

кация:

Т

Ж

Г

Г

Ж

Ж

Агрегатное

состояние ДС:

Г

ДФ

Т

Т

Ж

Т

Ж

:

Молоко, нефть

Пенный огнетушитель

Суспензии, мази, пасты.

Туман.

Примеры:

Стабилизатор. Заряд.

Факторы

устойчивости:

ПАВ ВМС Порошки.

Типы стабилизаторов:

<

2015-12-13 901 Обсуждений (0)

0.00 из 5.00 0 оценок

⇐ Предыдущая 12 13 14 15 16 17 18 19 2021

Обсуждение в статье: Измерительный стеклянный электрод

Обсуждений еще не было, будьте первым... ↓↓↓

Имя *

Email (необязательно)

Комментарий *

Отправить сообщение

Популярное:
Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние...
Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение...
Почему молоко имеет высокую усвояемость?
Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы...